[實用新型]功率因數校正電路、供電電路及相關醫療設備

有效

• 申請號: 201320891963.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203747643U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 徐明
• 申請（專利權）人: 上海西門子醫療器械有限公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及供電技術，特別是醫療設備的供電。

背景技術

功率因數(Power?Factor，PF)是有功功率與視在功率的比值。交流輸入電源經整流和濾波后，非線性負載使得輸入電流波形畸變，輸入電流呈脈沖波形，含有大量的諧波分量，使得功率因數很低。由此帶來的問題是：諧波電流污染電網，干擾其他用電設備；在輸入功率一定的條件下，輸入電流較大，必須增大輸入斷路器和電源線的額定容量；三相四線制供電時中線中的電流較大，由于中線中無過流防護裝置，有可能過熱甚至著火。為此，沒有功率因數校正(Power?Factor?Correction，PFC)電路的開關電源被逐漸限制應用。因此，開關電源必須減小諧波分量，提高功率因數。提高功率因數對于降低能源消耗，減小電源設備的體積和重量，縮小導線截面積，減弱電源設備對外輻射和傳導干擾都具有重大意義。功率因數校正就是將畸變電流校正為正弦電流，并使之與電壓同相位，從而使功率因數接近于1。

圖1為現有技術的計算機斷層掃描設備的供電電路的示意圖。一三相交流電28連接一EMI濾波器，經一變壓器14和一整流器20后，直流電(例如560V)輸入到一濾波元件27和一負載26。負載26例如是一高壓發生器。變壓器14還輸出單相交流電(例如230V)，提供給其他旋轉部分32。

在計算機斷層掃描設備中，只有旋轉部分電源和一些供電模塊具有功率因數校正器，系統的功率因數值較低，高無功電流會污染供電系統并增加供電系統的成本。諧波電流可能產生電磁干擾(EMI)，也會影響控制電路的正常工作。此外，低功率因數意味著更大的輸入電流，這會增大輸入電路(包括EMI濾波器、熔絲、整流和電容濾波電路)的額定電流。

CN102290822A公開了PFC電路在PET-CT中的應用，該PFC電路的輸入端與交流電源相連，輸出端與連有PET-CT掃描機架驅動電機的逆變器相連。

計算機斷層掃描設備在掃描時具有很高的峰值功率，而高功率的PFC裝置(尤其是三相PFC)價格高昂。此外，諧波電流要求也不是必須的。因此，PFC尚未廣泛用于計算機斷層掃描設備。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提出了一種功率因數校正電路、供電電路及相關醫療設備，用以提高系統的功率因數。

根據本實用新型的第一方面，提供一種功率因數校正電路，包括：一功率因數校正器，其輸出端用于連接一負載并具有一額定功率；一開關，其具有一輸入端和一第一輸出端，所述第一輸出端連接所述功率因數校正器的輸入端，當所述負載的功率不超過所述額定功率時，所述開關的輸入端與所述功率因數校正器導通。

在本實用新型的一實施例中，所述開關具有一第二輸出端，所述第二輸出端用于連接一變壓器的輸入端，當所述負載的功率超過所述額定功率時，所述開關的輸入端與所述變壓器導通。

在本實用新型的一實施例中，當所述負載的功率超過所述額定功率時，所述開關接收一第二指令，所述第二指令控制所述開關的輸入端與所述變壓器導通。

在本實用新型的一實施例中，當所述負載的功率不超過所述額定功率時，所述開關接收一第一指令，所述第一指令控制所述開關的輸入端與所述功率因數校正器導通。

根據本實用新型的第二方面，提供一種供電電路，包括：一功率因數校正器，其輸出端用于連接一負載并具有一額定功率；一變壓器，其具有一輸入端和一輸出端；一整流器，其具有一輸入端和一輸出端，所述整流器的輸入端與所述變壓器的輸出端連接，所述整流器的輸出端用于連接所述負載；一開關，其具有一輸入端、一第一輸出端和一第二輸出端，所述第一輸出端連接所述功率因數校正器的輸入端，當所述負載的功率不超過所述額定功率時，所述開關的輸入端與所述功率因數校正器導通；所述第二輸出端連接所述變壓器的輸入端，當所述負載的功率超過所述額定功率時，所述開關的輸入端與所述變壓器導通。

在本實用新型的一實施例中，當所述負載的功率超過所述額定功率時，所述開關接收一第二指令，所述第二指令控制所述開關的輸入端與所述變壓器導通。

在本實用新型的一實施例中，當所述負載的功率不超過所述額定功率時，所述開關接收一第一指令，所述第一指令控制所述開關的輸入端與所述功率因數校正器導通。

根據本實用新型的第三方面，提供一種醫療設備，其具有一第一負載，所述醫療設備包括一上述的功率因數校正電路或一上述的供電電路，所述第一負載即所述負載。

在本實用新型的一實施例中，所述醫療設備是一計算機斷層掃描設備、一磁共振成像設備或一X光機。